據(jù)中國(guó)科大微電子學(xué)院消息，該院龍世兵教授團(tuán)隊(duì)近日在國(guó)際知名期刊《Applied Physics Letters》上發(fā)表了題為“Alpha Particle Detection Based on Low leakage and High-barrier vertical PtOx/β-Ga2O3 Schottky Barrier Diode”的研究論文，并受到美國(guó)物理學(xué)聯(lián)合會(huì)《科學(xué)之光》(AIP Scilight)的專(zhuān)訪報(bào)道。

高能電離輻射的檢測(cè)在科研、工業(yè)制造及醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域極為重要，現(xiàn)階段，基于寬禁帶半導(dǎo)體的高能輻射探測(cè)器避免了傳統(tǒng)間接型探測(cè)器的“輻射→熒光→電信號(hào)”轉(zhuǎn)換過(guò)程，在分辨率及器件體積等方面具有顯著優(yōu)勢(shì)?；谘趸墸℅a2O3）材料的高能輻射探測(cè)器不但制備成本低、過(guò)程簡(jiǎn)便，且能在高溫、高壓、強(qiáng)輻射等惡劣環(huán)境下保持長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定性。本工作基于氧化鎵材料，以金屬氧化物PtOx為電極制備了一種高勢(shì)壘接觸的肖特基二極管型探測(cè)器，并成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)α粒子輻射的探測(cè)。通過(guò)PtOx電極與Ga2O3形成的高接觸勢(shì)壘大大抑制了大面積探測(cè)器的反向泄漏電流，器件在-100 V的反偏電壓下漏電流僅為63 pA/cm2，并在高反向偏壓下實(shí)現(xiàn)了對(duì)α粒子的穩(wěn)定探測(cè)和計(jì)數(shù)。

此外，對(duì)電荷收集效率的預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值的差距來(lái)源做了理論分析，并模擬了電離輻射入射角對(duì)電荷收集效率的影響。本工作實(shí)現(xiàn)了氧化鎵基探測(cè)器對(duì)于α粒子的能譜探測(cè)，為高性能Ga2O3基電離輻射探測(cè)器提供了一種有效的技術(shù)方法，并揭示了Ga2O3作為經(jīng)濟(jì)、高效、抗輻射的電離輻射探測(cè)器的巨大潛力和良好前景。

據(jù)悉，相關(guān)研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目、中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)專(zhuān)項(xiàng)資金及中國(guó)博士后科學(xué)基金的資助，同時(shí)也得到了中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)微納研究與制造中心的支持。